Розроблено спосіб отримання графена з сухого льоду

Графен, який був відкритий російськими вченими Андрієм Геймом і Костянтином Новосьоловим, які отримали Нобелівську премію, уже визнаний революційним синтетичним матеріалом сторіччя. Атоми вуглецю у вигляді абсолютно пласких листів проводять струм набагато краще міді, мають теплопровідність, яка перевершує теплопровідність будь-яких інших матеріалів і не поступаються алмазу по міцності на розтяг.

Вчені не перестають публікувати статті, в яких обіцяють зробити революційний переворот за допомогою графена в комп'ютерах, медицині і всій електроніці, однак проблема полягає в неможливості дешевого виробництва графенових листів у великих кількостях.

Новий метод, запропонований вченими, передбачає створення графена з графіту і сухого льоду - діоксид вуглецю в твердому стані. Графіт і сухий лід у спеціальному млині, перетираються між кулями з нержавіючої сталі. За відомостями вчених, після закінчення двох днів роботи млина, графіт перетворюється в «пластівці», всі грані яких перетворені карбоксильними групами, що значною мірою підвищує їх здатність до різних реакцій і дозволяє вільно розчиняти їх в таких видах полярних розчинників, як вода, метанол і диметилсульфоксид. Так, розчиняючись, «пластівці» розпадаються на безліч плоских конгломератів товщиною до п'яти моношарів.

Для отримання графенових плівок, що володіють більшою площею, отримані розчини дослідники розміщували на платах з силікону розміром 3,5 см на 5 см, нагріваючи потім до 900 градусів. В процесі нагрівання краї наношарів поступово втрачали карбоксильні групи і з'єднувалися щільно з сусідніми «пластівцями». На думку дослідників, цей процес обмежений лише розміром пластини. У ряді випробувань з'ясувалося, що електропровідні властивості нового матеріалу виявилися значно краще, ніж у його попередника - графену, створеного шляхом окислення графіту.

Фізики поєднали два лазера, щоб створити полічастотне світло

Група фізиків з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі отримала світло у множині колірного спектру.

Направивши високочастотний і низькочастотний лазерні промені в напівпровідник, вчені відокремили електрони від ядер, прискорили їх і знову загнали в ядра. В результаті виник світ одразу на декількох частотах.

Підсумки дослідження опубліковані у виданні Nature.

«Це дуже примітний феномен. Я ніколи раніше не бачив нічого подібного », сказав Марк Шервін, чия група здійснила інноваційне відкриття. Шервін - професор фізики і співавтор дослідження, а також директор Інституту терагерцової науки і техніки. Коли високочастотний оптичний лазерний промінь вразив напівпровідник, в даному випадку зроблений з арсеніду галію, утворилася пара екситонів (електрон і дірка). Електрон має негативний заряд, а дірка - позитивний, і обидва вони пов'язані взаємним тяжінням.

«Високочастотний лазер створює електрони і дірки», пояснив Шервін. «Дуже потужний низькочастотний лазерний промінь відриває електрон від дірки і прискорює його. Оскільки низькочастотне поле піддається коливанням, воно змушує електрон знову повернутися до дірки ». Електрон має зайву енергію в результаті прискорення, і коли він знову врізається в дірку, знову об'єднана пара випромінює фотони на новій частоті.